7、BFD与BGP联动

    BGP协议通过周期性的向对等体发送Keepalive报文来实现邻居检测机制，但这种机制检测到故障所需时间比较长，超过1秒钟。当数据达到吉比特速率级别时，将会导致大量的数据丢失。

    因此，BGP协议通过引入BFD与BGP联动功能，利用BFD的快速检测机制，迅速发现BGP对等体间链路的故障，并报告给BGP协议，从而实现BGP路由的快速收敛。

    下表1显示了BGP协议是否绑定BFD时收敛速度的数据。

                                     图1 BFD与BGP联动

    如上图1所示，SwitchA和SwitchB分别属于AS100和AS200，两台交换机直接相连并建立EBGP连接。使用BFD检测SwitchA和SwitchB之间的BGP邻居关系，当SwitchA和SwitchB之间的链路发生故障时，BFD能够快速检测到故障并通告给BGP协议。

8、BFD与MPLS LSP联动

    在LSP链路上建立BFD会话，利用BFD检测机制快速检测LSP链路的故障，可以提供端到端的保护。使用BFD检测单向LSP路径时，反向链路可以是IP链路、LSP或TE隧道。

    检测MPLS LSP的连通性时，BFD会话协商有静态配置BFD和动态创建BFD两种方式，其中，动态创建BFD方式只支持动态LSP，静态配置BFD方式则支持静态和动态LSP。

    BFD检测LSP的连通性，即Ingress和Egress之间相互周期性地发送BFD报文。如果任何一端在检测时间内没有收到对端发来的BFD报文，就认为LSP状态为Down，并向LSPM上报LSP Down消息。

                             图1 BFD与MPLS LSP联动

    如上图1所示，为简化起见，只考虑从PE1到CE2的流量。当PE1到P1之间的链路发生故障时，PE1可以通过和P1相连的接口感知到故障。

    但是如果P1到PE2之间的链路发生故障，则PE1无法通过接口感知，这时需要结合BFD与动态LSP联动来进行快速故障检测。

    在PE1上有到PE2的动态LSP，配置BFD与动态LSP联动为这条动态LSP建立BFD会话并进行检测，同时在PE1上配置VPN FRR的相关策略，指定保护路径为PE1到PE3。

    当PE1到P1或者P1到PE2之间的链路发生故障时，PE1上能迅速感知到LSP故障，并触发VPN FRR切换，使流量切换到PE1到PE3、PE3到CE2，实现保护。

9、BFD与MPLS TE联动

    BFD和MPLS TE联动是MPLS TE中的一种端到端的快速检测机制，用于快速检测隧道所经过的链路中所发生的故障。传统的检测机制依靠RSVP Hello或者RSVP刷新超时等进行检测，都有检测速度慢的缺点。

    BFD检测机制采用快速收发报文的机制，完成这些隧道链路故障的快速检测，从而引导承载业务的快速切换，达到保护业务的目的。

    BFD支持的MPLS TE类型有：

    1、静态BFD与TE CR-LSP联动

    静态BFD与TE CR-LSP联动使用BFD检测CR-LSP，做到快速发现LSP故障。BFD会话需要手动配置。  

    2、静态BFD与TE Tunnel联动

    静态BFD与TE Tunnel联动使用BFD检测整条TE隧道，触发VPN FRR等应用进行流量切换。

    3、动态BFD与TE CR-LSP联动

    动态BFD与TE CR-LSP联动的作用和静态BFD与TE CR-LSP联动相同。所不同的是建立BFD会话的方式，动态BFD与TE CR-LSP联动的BFD会话动态触发。

    其中，BFD与TE Tunnel联动与BFD与CR-LSP联动的区别是故障通告的对象不同。BFD与TE Tunnel联动是向VPN等应用通告故障，触发业务流在不同隧道接口上的切换；BFD与CR-LSP联动是向TE隧道通告故障，触发业务流在同一TE隧道内的不同CR-LSP上的切换。

    通过和LSP绑定，在Ingress和Egress之间建立BFD会话。BFD报文从源端开始经过LSP到达宿端，宿端再对该BFD报文进行回应，通过此方式在源端可以快速检测出LSP所经过链路的故障状态。当检测出链路故障以后，BFD将此信息上报给承载在该LSP上面的应用模块，应用再将流量切换到备份路径上。

                              图1 BFD与MPLS TE联动

    1、BFD与TE CR-LSP联动

    如上图1所示，在设备S1和设备S2之间建立一条主Tunnel，同时配置热备份LSP。在设备S1上建立一个到设备S2的BFD会话，用于检测该Tunnel中的主LSP。当主LSP链路出现故障时，BFD会快速通知设备S1。收到故障信息以后，设备S1会立即将流量切换到热备份LSP上，从而保证流量的不中断性。

    2、BFD与TE Tunnel联动

    如上图1所示，在设备S1到P2、P2到设备S2之间建立一条主Tunnel，同时在设备S1到P3、P3到设备S2之间建立一条备份Tunnel。在路径设备S1到P2、P2到设备S2上建立一个BFD会话，用于检测主Tunnel的路径。

    当主链路出现故障时，BFD会快速通知设备S1。收到故障信息以后，S1会立即将流量切换到备份Tunnel上，从而保证了流量的不中断。

10、BFD与VRRP联动

    VRRP的协议关键点是当Master出现故障时，Backup能够快速接替Master的转发工作，保证数据流的中断时间尽量短。

    当Master出现故障时，VRRP依靠Backup设置的超时时间来判断是否应该抢占，切换速度在1秒以上。将BFD应用于Backup对Master的检测，可以实现对Master故障的快速检测，缩短用户流量中断时间。BFD对Backup和Master之间的实际地址通信情况进行检测，如果通信不正常，Backup就认为Master已经不可用，升级成Master。VRRP通过监视BFD会话状态实现主备快速切换，切换时间控制在50毫秒以内。

                        图1 BFD与VRRP联动

    如上图1所示，SwitchA和SwitchB之间配置VRRP备份组建立主备关系，SwitchA为主用设备，SwitchB为备用设备，用户过来的流量从SwitchA出去。在SwitchA和SwitchB之间建立BFD会话，VRRP备份组监视该BFD会话，当BFD会话状态变化时，通过修改备份组优先级实现主备快速切换。

    当BFD检测到SwitchA和SwitchC之间的链路故障时，上报给VRRP一个BFD检测Down事件，SwitchB上VRRP备份组的优先级增加，增加后的优先级大于SwitchA上的VRRP备份组的优先级，于是SwitchB立刻升为Master，后继的用户流量就会通过SwitchB转发，从而实现VRRP的主备快速切换。

11、BFD与PIM联动

   正常情况下，如果共享网段上的当前DR（Designate Router）出现故障，其他PIM邻居会等到邻居关系超时才触发新一轮的DR竞选过程，组播数据传输中断的时间将会不小于邻居关系的超时时间，通常是秒级。

    BFD与PIM联动的特点是可以进行快速故障检测，能够在毫秒级别内通知PIM模块触发新一轮的DR竞选，而不是等到邻居关系超时。

    BFD与PIM联动同时也适用于共享网段上Assert竞选的过程，可以快速响应Assert Winner接口故障。

    下表1显示了PIM协议是否绑定BFD时收敛速度的数据。

                          图1 BFD与PIM联动

    如上图1所示，在与用户主机相连的共享网段上，SwitchC的下游接口Interface1和SwitchD的下游接口Interface2之间建立PIM BFD会话，通过在链路两端发送BFD检测报文检测链路状态。

    SwitchC作为当前DR，下游接口Interface1负责接收端组播数据的转发。若接口Interface1发生故障，BFD快速把会话状态通告给RM，再由RM通告给PIM。PIM模块触发新一轮的DR竞选，SwitchD作为新当选的DR，下游接口Interface2在短时间内向接收端转发组播数据，从而缩小组播数据传输的中断时间。